專利名稱：大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點精確定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點精確定位的方法。
背景技術(shù)：
以前對于大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝短故障的診斷，往往就僅限于定性地判斷轉(zhuǎn)子是 否存在匝短故障即可，然后就是返廠解體后進(jìn)行處理。但由于匝短故障發(fā)生在轉(zhuǎn)子的不同 部位，其處理方案和處理成本就可能會有很大的差異，若不能事先確定故障點的具體部位， 就有可能花費很大的成本處理，浪費大量的人力、物力和財力，造成巨大的經(jīng)濟損失。另外， 如果不能事先確定故障點的部位，就使電廠難以科學(xué)合理地、有針對性地制定后續(xù)的工作 方案。但至今未有大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點精確定位的方法。發(fā)明目的本發(fā)明的目的，就是提供一種可對大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點進(jìn)行精確 定位的方法，依次按以下步驟進(jìn)行(9)進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組電壓分布試驗，確定匝間短路故障發(fā)生在哪一個線圈的哪兩匝 之間(此為現(xiàn)有技術(shù))；(10)根據(jù)兩極繞組的對稱性，在另一極中找到與匝間短路的兩匝相對稱的兩匝線 圈；(11)在兩個磁極上各找一個公共電位點，這兩個公共電位點應(yīng)有對稱的關(guān)系，即 電壓絕對值相等，方向相反；(12)對轉(zhuǎn)子繞組施加直流電流試驗；(13)在故障兩匝上，從公共電位點開始，沿著電流流動的方向，找到某一段區(qū)域， 在該區(qū)域內(nèi)的電壓值是相等的，幾乎不隨該區(qū)域內(nèi)位置的變化而變化；(14)測量另一磁極對稱位置的電壓值；(15)計算兩個磁極在上述對稱位置的電壓差；(16)計算出該轉(zhuǎn)子繞組單位長度上電壓降，并將上述電壓差值折算成對應(yīng)的長 度，即可定位到匝間短路故障點。有益效果對于大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障來說，事先能確定故障點的具 體部位，就有可能以很小的成本處理好匝短故障，從而節(jié)省大量的人力、物力和財力，挽回 巨大的經(jīng)濟損失。另外，匝短故障發(fā)生在轉(zhuǎn)子的不同部位，其處理方案和處理成本就可能會 有很大的差異。如果能事先確定故障點的部位，就可以使電廠能科學(xué)合理地、有針對性地制 定后續(xù)的工作方案。例如，ZH電廠的姊發(fā)電機轉(zhuǎn)子，由于其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的特殊性，如果匝短 點位于轉(zhuǎn)子勵端，那么處理起來就是一個“小手術(shù)”，如果處于轉(zhuǎn)子汽端，那么處理起來就會 是一個“大手術(shù)”，其解體工序、所需備件等都會相當(dāng)麻煩，整個處理工期幾乎兩倍于匝短點 位于勵端的情形。此時，事先掌握其匝短點的具體位置就顯得尤為重要。


下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1是匝間短路故障點的精確定位分析示意圖；圖2是轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的形式；圖3是應(yīng)用實例的極1繞組3#線圈和極2繞組的3#線圈各匝線棒在通風(fēng)孔下方 的電壓分布情況示意圖；。
具體實施例方式本發(fā)明可對大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點進(jìn)行精確定位的方法，具體實施 步驟依次按以下進(jìn)行(1)首先進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組電壓分布試驗，確定匝間短路故障發(fā)生在哪一個線圈的哪 兩匝之間；(2)根據(jù)兩極繞組的對稱性，在另一極中找到與匝間短路的兩匝相對稱的兩匝線 圈；(3)在兩個磁極上各找一個公共電位點，這兩個電位點應(yīng)有對稱的關(guān)系，即電壓絕 對值相等，方向相反；(4)對轉(zhuǎn)子繞組施加直流電流試驗；(5)在故障兩匝上，從公共電位點開始，沿著電流流動的方向，找到某一段區(qū)域，在 該區(qū)域內(nèi)的電壓值是相等的，幾乎不隨該區(qū)域內(nèi)位置的移動而變化；(6)測量另一磁極對稱位置的電壓值；(7)計算兩個磁極在上述對稱位置的電壓差；(8)計算出該轉(zhuǎn)子繞組單位長度上電壓降，并將上述電壓差值折算成對應(yīng)的長度， 即可定位到匝間短路故障點。以圖1來說明。圖1是兩個對稱的線圈，左邊為的極1繞組的3#線圈，右邊的為 極2繞組的3#線圈。假定事先已通過繞組電壓分布試驗，確定匝間短路點在極1繞組中的3#線圈上， 且在3#線圈右側(cè)的5#和6#匝之間發(fā)生了匝間短路，短路點在A1C1處，而極2的3#線圈 無匝間短路故障。然后，通過轉(zhuǎn)子的兩個滑環(huán)注入一恒定的直流電流，由于直流電流在繞組 流通時，不會產(chǎn)生交變的磁通，因此，整個轉(zhuǎn)子繞組的電壓分布只與其直流電阻(或者說長 度)有關(guān)。在極1和極2上各找一個公共電位點，如圖中極1的3#線圈上的點O1和極2的 3#線圈的點02，且O1和A是兩極上的對稱點。對于極1的3#線圈，電流自O(shè)1流入到達(dá)A1C1 短路點時，將改變流過方向，不再沿著6#線棒向前，而是提前轉(zhuǎn)入到5#線棒中繼續(xù)向前流 動。因此，A1B1C1段的線棒被短路掉，這部分線棒的電壓值基本保持恒定，且等于A1C1短路 點處的電壓。而對于極2的3#線圈來說，同一區(qū)域的A^2C2的電壓則按正常規(guī)律分布。由于被短路掉的A1B1C1區(qū)域一般都比較長，因此很容易就可找到這個區(qū)域中的一 小段。在這一小段中任取一點P1，測量P1點的電壓，設(shè)為U1,再在極2的3#線圈中找到P1 的對稱點P2，測量P2點的電壓，設(shè)為U2，則兩者之間的電壓差為AU = U2-U1(6-1)
4
再測量極2的3#線圈的6#匝環(huán)繞一圈后的電壓降，即B2、O2兩點之間的電壓，設(shè) 為U，再測量轉(zhuǎn)子6#匝的周長，設(shè)為L，則Pl與Al之間的距離1為由簡單由下式計算
權(quán)利要求
1.大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點精確定位的方法，依次按以下步驟進(jìn)行(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組電壓分布試驗，確定匝間短路故障發(fā)生在哪一個線圈的哪兩匝之間；(2)根據(jù)兩極繞組的對稱性，在另一極中找到與匝間短路的兩匝相對稱的兩匝線圈；(3)在兩個磁極上各找一個公共電位點，這兩個公共電位點應(yīng)有對稱的關(guān)系即電壓 絕對值相等，方向相反；(4)對轉(zhuǎn)子繞組施加直流電流試驗；(5)在故障兩匝上，從公共電位點開始，沿著電流流動的方向，找到某一段區(qū)域，在該區(qū) 域內(nèi)的電壓值是相等的，幾乎不隨該區(qū)域內(nèi)位置的移動而變化；(6)測量另一磁極對稱位置的電壓值；(7)計算兩個磁極在上述對稱位置的電壓差；(8)計算出該轉(zhuǎn)子繞組單位長度上電壓降，并將上述電壓差值折算成對應(yīng)的長度，即可 定位到匝間短路故障點。
全文摘要
大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障點進(jìn)行精確定位的方法1、進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組電壓分布試驗，確定匝間短路故障發(fā)生在哪一個線圈的哪兩匝之間；2、根據(jù)兩極繞組的對稱性，在另一極中找到與匝間短路的兩匝相對稱的兩匝線圈；3、在兩個磁極上各找一個公共電位點，這兩個電位點應(yīng)有對稱的關(guān)系，即電壓絕對值相等，方向相反；4、對轉(zhuǎn)子繞組施加直流電流試驗；5、在故障兩匝上，從公共電位點開始，沿著電流流動的方向，找到某一段區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)的電壓值是相等的；6、測量另一磁極對稱位置的電壓值；7、計算兩個磁極在上述對稱位置的電壓差；8、計算出該轉(zhuǎn)子繞組單位長度上電壓降，并將上述電壓差值折算成對應(yīng)的長度，即可定位到匝間短路故障點。
文檔編號G01R31/06GK102135585SQ201110047500
公開日2011年7月27日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉石, 姚森敬, 張征平 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院